論文の概要: Transport coefficients of a low-temperature normal Fermi gas with contact interactions: an exact perturbative expansion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.03423v1
• Date: Wed, 05 Feb 2025 18:11:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-06 14:23:44.431228
• Title: Transport coefficients of a low-temperature normal Fermi gas with contact interactions: an exact perturbative expansion
• Title（参考訳）: 接触相互作用を持つ低温常温フェルミガスの輸送係数:正確に摂動膨張
• Authors: Pierre-Louis Taillat, Hadrien Kurkjian,
• Abstract要約: 短距離相互作用を持つフェルミ気体のせん断粘度, 熱伝導率, スピン拡散率を計算した。 我々は、前方散乱限界を超えた衝突振幅を計算するためにランダウ・サルペター方程式を拡張した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We compute the shear viscosity, thermal conductivity and spin diffusivity of a Fermi gas with short-range interactions in the Fermi liquid regime of the normal phase, that is at temperatures $T$ much lower than the Fermi temperature $T_{\rm F}$ and much larger than the superfluid critical temperature $T_c$. Given recent advances in the precision of cold atom experiments, we provide exact results up to second-order in the interaction strength. We extend the Landau-Salpeter equation to compute the collision amplitude beyond the forward-scattering limit, covering all collisions on the Fermi surface. We treat the collision kernel exactly, leading to significant corrections beyond relaxation time or variational approximations. The transport coefficients, as functions of the $s$-wave scattering length $a$ and Fermi wavenumber $k_{\rm F}$, follow $(1+\gamma k_{\rm F}a)/a^2$ up to corrections of order $O(a^0)$, with a positive coefficient $\gamma$ for the viscosity and negative one for the thermal conductivity and spin diffusivity. The inclusion of the correction linear in $k_{\rm F}a$ greatly improves the agreement with the recent measurement of the viscosity by the Yale group.
• Abstract（参考訳）: 常相フェルミ液相における短距離相互作用を持つフェルミガスのせん断粘度, 熱伝導率, スピン拡散率を計算し, 温度はフェルミ温度$T_{\rm F}$よりもはるかに低く, 超流動臨界温度$T_c$よりもはるかに大きい。 冷間原子実験の精度の最近の進歩を考えると、相互作用強度の2階までの正確な結果が得られる。 我々はLandau-Salpeter方程式を拡張し、フェルミ面上のすべての衝突をカバーし、前方散乱限界を超える衝突振幅を計算する。 衝突核を正確に処理し、緩和時間や変動近似を超えた大幅な補正を行う。 輸送係数は、$s$波散乱長$a$とフェルミ波数$k_{\rm F}$の関数として、1+\gamma k_{\rm F}a)/a^2$の次数$O(a^0)$の補正に従う。 k_{\rm F}a$ における補正線型の包含は、イェール群による最近の粘度の測定との一致を大幅に改善する。

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